【正文】 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目 室內(nèi)便攜式智能空氣監(jiān)測儀的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名課題類型 設(shè)計(jì)類課題意義由于建筑材料品質(zhì)不一、劣質(zhì)燃料、通風(fēng)不良等原因，室內(nèi)的空氣狀況往往不如室外，盡管空調(diào)系統(tǒng)被應(yīng)用到室，但為了節(jié)能，減少了自然通風(fēng)，使室內(nèi)空氣品質(zhì)進(jìn)一步惡化。目前，對于室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測儀表有很多種，成本不是很高，監(jiān)測速度較快，但大數(shù)產(chǎn)品只是用來監(jiān)測，不具備自動調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣質(zhì)量的能力。實(shí)際上，單純的監(jiān)測不能提供經(jīng)濟(jì)可行的空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)措施，只有以控制作為監(jiān)測的后備支持，監(jiān)測工作才可以深入持久地開展下去，才能達(dá)到監(jiān)測和控制的有機(jī)結(jié)合。因此，本系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣溫度、濕度、有害氣體的監(jiān)測及自適應(yīng)智能調(diào)節(jié)，為人類營造一個健康的室內(nèi)生存空間。任務(wù)與進(jìn)度要求任務(wù):1. 選擇合適的單片機(jī)，進(jìn)行單片機(jī)主電路設(shè)計(jì)； 2. 完成傳感器、信號調(diào)理、鍵盤、顯示、聲光報警、智能控制等接口電路設(shè)計(jì)； 3. 編寫各模塊子程序、proteus 軟件仿真 和實(shí)物調(diào)試進(jìn)度要求: 第 13 周 實(shí)習(xí)，查詢相關(guān)資料及總體方案設(shè)計(jì) 第 4 周 開題報告第 56 周 氣體、溫濕度傳感器選型，繪制原理電路圖和 PCB 圖第 710 周 編寫氣體、溫濕度采集等程序并通過 proteus 調(diào)試仿真第 1113 周 購買元器件，動手焊接電路板并下載程序?qū)嵨镎{(diào)試第 14 周 寫論文及外文翻譯第 15 周 修改論文第 16 周 準(zhǔn)備答辯主要參考文獻(xiàn)[1][M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社,~95.[2]張齊,[M]. 電子工業(yè)出版社 ,~128.[3](C51 版)[M].中國水利水電出版社,~247.[4] 單片機(jī)及其 C 語言程序開發(fā)實(shí)例[M].清華大學(xué)出版社,~403.起止日期 2 月 21 日——6 月 6 日備注院長 教研室主任 指導(dǎo)教師 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報告表 2022 年 3 月 12 日姓名 上官金霞 學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè) 測控 班級 072題目 室內(nèi)便攜式智能空氣監(jiān)測儀的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 張宏杰一、 與本課題有關(guān)的國內(nèi)外研究情況、課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義：隨著人們生活水平的改善和提高，建筑結(jié)構(gòu)的封閉化室內(nèi)辦公人員的增加，Indoor Air Quality（IAQ）室內(nèi)空氣品質(zhì)的研究吸引了越來越多人的關(guān)注。目前，對于室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測具儀表已經(jīng)有很多種，雖然此類儀表成本不是很高，監(jiān)測速度較快，但是絕大數(shù)產(chǎn)品只是用來監(jiān)測，不具備自動控制調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣質(zhì)量的能力。實(shí)際上，單純的監(jiān)測不能提供經(jīng)濟(jì)可行的空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)措施，因此只有以控制作為監(jiān)測的后備支持，監(jiān)測工作才可以更深入持久地開展下去，才能達(dá)到監(jiān)測和控制的有機(jī)結(jié)合，盡快為人們創(chuàng)造良好的室內(nèi)環(huán)境。因此，本文基于量化監(jiān)測，提出“室內(nèi)便攜式智能空氣品質(zhì)監(jiān)測儀”系統(tǒng)，此系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣溫度、濕度、有害氣體的預(yù)警監(jiān)測及自適應(yīng)智能調(diào)節(jié)，利用MCU 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集保證了前臺數(shù)據(jù)的及時、準(zhǔn)確，有利于進(jìn)行全方位的評價，為人類營造一個健康的室內(nèi)生存空間。本課題主要內(nèi)容如下：1．IAQ 以及溫濕傳感器選擇 2．信號采集模塊設(shè)計(jì) 3．單片機(jī)主控電路的設(shè)計(jì) 4．系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)二、進(jìn)度及預(yù)期結(jié)果：起止日期 主要內(nèi)容 預(yù)期結(jié)果第 13 周第 4 周第 56 周第 710 周第 1113 周第 14 周第 15 周第 16 周實(shí)習(xí)，查詢相關(guān)資料及總體方案設(shè)計(jì)開題報告氣體、溫濕度傳感器選型，繪制原理電路圖和 PCB 圖編寫氣體、溫濕度采集等程序并通過 proteus 調(diào)試仿真購買元器件，動手焊接電路板并下載程序?qū)嵨镎{(diào)試寫論文及外文翻譯修改論文準(zhǔn)備答辯確定總體方案完成完成電路圖仿真成功做出實(shí)物完成論文完成答辯順利完成課題的現(xiàn)有條件 計(jì)算機(jī)，圖書館，網(wǎng)絡(luò)論壇以及一些相關(guān)材料審查意見指導(dǎo)教師： 年 月 日學(xué)院意見主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日天津工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評閱表（設(shè)計(jì)類）畢業(yè)設(shè)計(jì)題目室內(nèi)便攜式智能空氣監(jiān)測儀的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 上官金霞 學(xué)生班級 測控 072 指導(dǎo)教師姓名 張宏杰評審項(xiàng)目 指標(biāo) 滿分 評分能體現(xiàn)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，題目大小、難度適中；學(xué)生工作量飽滿，能得到較全面訓(xùn)練。 10選題題目與生產(chǎn)、科研等實(shí)際問題結(jié)合緊密。 10課題調(diào)研文獻(xiàn)檢索能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)以及從事其它形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務(wù)并提出實(shí)施方案；有分析整理各類信息從中獲取新知識的能力。15外文應(yīng)用 能正確引用外文文獻(xiàn)，翻譯準(zhǔn)確，文字流暢。 5設(shè)計(jì)圖紙（插圖）簡潔、規(guī)范、無差錯，設(shè)計(jì)欄目齊全合理，能正確使用國家標(biāo)準(zhǔn)單位。 15設(shè)計(jì)說明書（論文）結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，表達(dá)清楚，文字通順，用語正確，基本無錯別字和病句，書寫格式符合規(guī)范。 15能根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對數(shù)據(jù)的運(yùn)算及處理正確無差錯，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析準(zhǔn)確。 20設(shè)計(jì)說明書（論文）設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性或?qū)嵱脙r值。 10合計(jì) 100意見及建議評閱人簽名： 年 月 日天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績考核表學(xué)生姓名 上官金霞 學(xué)院名稱 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級 測控 072題目 室內(nèi)便攜式智能空氣監(jiān)測儀的設(shè)計(jì)1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評語及成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日2．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會評語及成績：答辯主席（或組長）簽字： 年 月 日3．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）總成績：給定成績給定成績 總成績(a+b+c0.3)成績：成績：摘 要隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對環(huán)境問題及健康問題日益重視，室內(nèi)空氣品質(zhì)（IAQ）狀況受到越來越多的關(guān)注。人的一生中有三分之二的時間是在居室內(nèi)度過的。本文研究的室內(nèi)便攜式智能空氣品質(zhì)監(jiān)測儀是以室內(nèi)空氣中有毒有害氣體的監(jiān)測監(jiān)控為背景，是以 ATMEL 工公司的一款 8位超低功耗單片機(jī) AT89S52 為控制核心，能夠?qū)崿F(xiàn)對室內(nèi)溫度，濕度，甲醛，苯和氨的實(shí)時采集處理、顯示、報警等功能。儀器采用鋰電池供電，具有良好的便攜性和通用性，并且使用 LCD1602 點(diǎn)陣式液晶屏顯示菜單，有良好的人機(jī)對話界面。同時設(shè)計(jì)了聲光報警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在參數(shù)超標(biāo)時及時的報警。室內(nèi)智能空氣品質(zhì)監(jiān)測儀體積小，功耗低，操作簡單，適合應(yīng)用于家庭和社區(qū)的醫(yī)療健康保健，能夠?qū)崟r知道室內(nèi)空氣的質(zhì)量。關(guān)鍵詞：AT89S52；室內(nèi)空氣品質(zhì)；LCD 顯示；溫濕度；甲醛ABSTRACTWith the development of our national economy and improvement of people39。s living standard, awareness of environmental issues and health problems increasing emphasis on indoor air quality (IAQ) conditions have been paid more attention to.. Twothirds of people39。s life time is spent in the living room. In this paper, Indoor Air Quality Portable Intelligent Monitor is on the background of toxic and harmful gases,based on an ATMEL 8bit working ultralow power MCU AT89S52 as control core, which can realize realtime acquisition and processing, display ,alarm and other functions of indoor temperature, humidity, formaldehyde, benzene and ammonia. Equipment powered by lithium batteries, has a good portability and versatility, and use the LCD1602 dot matrix LCD screen to display menu, and has a good interactive interface. At the same time sound and light alarm system is designed to achieve a timely manner when the parameter level exceeds the limit. Indoor Air Quality Portable Intelligent Monitor, small size, low power consumption, simple operation, and is suitable for family and munity health care in order to know realtime acquisition of indoor air quality.Key words：AT89S52；IAQ；LCD display；humiture；formaldehyde目 錄緒 論 .............................................................1 課題的目的及意義 .............................................1 室內(nèi)空氣品質(zhì)(IAQ)的重要性 .........................................1 課題研究目的及意義 ................................................2 國內(nèi)外的研究狀況 .............................................2 本文的主要研究內(nèi)容及總體方案設(shè)計(jì) .............................3 本文的主要研究內(nèi)容 ................................................3 總體方案設(shè)計(jì) ......................................................3第二章 室內(nèi)空氣品質(zhì)基本介紹 ....................................4 室內(nèi)空氣品質(zhì)及認(rèn)識 ...........................................4 室內(nèi)空氣研究的背景 ................................................4 室內(nèi)污染物種類及來源分析 ..........................................4 室內(nèi)空氣品質(zhì)的幾點(diǎn)認(rèn)識 ............................................5 室內(nèi)空氣品質(zhì)的監(jiān)測方法及改善空氣品質(zhì)的方法 ...................5 室內(nèi)空氣品質(zhì)監(jiān)測方法 ..............................................5 改善空氣品質(zhì)方法 ..................................................6 室內(nèi)空氣品質(zhì)測試指標(biāo)的選定 ...................................6第三章室內(nèi)空氣品質(zhì)監(jiān)測儀的硬件設(shè)計(jì) ............................8 室內(nèi)空氣品質(zhì)監(jiān)測儀系統(tǒng)簡介 ...................................8 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及原理 ................................................8 AT89S52 單片機(jī)簡介 ................................................9 AT89S52 單片機(jī)與其擴(kuò)展 .........................................10 傳感器的選用 ................................................10 氣體傳感器 .......................................................10 溫濕傳感器 .......................................................14 前置放大濾波電路的設(shè)計(jì) ......................................17 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) ...........................